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WO2003008827A1 - Übertragungsstrecke zum ansteuern einer kupplung - Google Patents

Übertragungsstrecke zum ansteuern einer kupplung Download PDF

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WO2003008827A1
WO2003008827A1 PCT/DE2002/002587 DE0202587W WO03008827A1 WO 2003008827 A1 WO2003008827 A1 WO 2003008827A1 DE 0202587 W DE0202587 W DE 0202587W WO 03008827 A1 WO03008827 A1 WO 03008827A1
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LuK Lamellen und Kupplungsbau GmbH
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LuK Lamellen und Kupplungsbau Beteiligungs KG
LuK Lamellen und Kupplungsbau GmbH
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    • Y10S477/906—Means detecting or ameliorating the effects of malfunction or potential malfunction

Definitions

  • the invention relates to a transmission link for controlling a torque-transmitting clutch of a vehicle.
  • Hydraulic transmission links are usually used, which essentially comprise a master cylinder and a slave cylinder.
  • the master cylinder is connected to an actuation pedal and the slave cylinder serves as an actuator for the clutch of a vehicle.
  • the invention has for its object to provide a transmission link of the aforementioned type, in which inflation is avoided in particular.
  • the torque tracking can preferably be switched off as a function of at least one suitable signal size. This is because a shutdown of the Tracking moments regardless of the route layout is not absolutely desirable.
  • the outside temperature. moment tracking is ended or interrupted.
  • a suitable temperature sensor or the like can preferably be used for this.
  • the torque tracking can be interrupted at an outside temperature of less than - 15 ° C. It has been shown that any changes in length are immediately compensated for by the subsequent sniffing process. However, this procedure can only be carried out if appropriate temperature signals are available, as is made possible in the transmission link according to the invention by using the temperature sensor.
  • the temperature signals can, for example, be stored in the transmission control so that they can be used as needed.
  • the signals can preferably be stored in a so-called CAN bus of the transmission control or the like. It is also possible that the temperature signals obtained are stored and processed in a different way in order to use these signals in a suitable manner for switching off the torque tracking.
  • a temperature sensor integrated in the clutch actuator can preferably be used as the temperature sensor. It is particularly advantageous if a so-called NTC sensor or the like is used. A negative temperature coefficient is used with an NTC sensor. This can preferably be used to determine the air temperature in the area of the brush holder. It is also possible that other suitable sensors are used.
  • the sensor used uses a temperature in the region of the clutch actuator at least as a starting value after a longer standstill.
  • a relatively low temperature can be taken as an indication of a low outside temperature.
  • the delay time in which the temperatures are determined should also be extended so that the signals received are as error-free as possible.
  • Another advantageous embodiment of the present invention can provide that the signals of a coefficient of friction and / or a gripping point adaptation or the like are used as signals for switching off the torque tracking.
  • a comparison of the instantaneous values with the long-term values can be carried out. It has been shown that pumping up the transmission link usually leads to a positive change in length. This results in a shift in the actuating torque characteristic with regard to larger values. Such a shift can be much stronger and faster than fluid expansion in the hydraulic transmission link. Therefore, the shift in the actuating torque characteristic can be distinguished relatively well from a fluid expansion. In this way it can be seen that rapid and strong shifts in the actuating torque characteristic in the positive direction are made possible only by pumping up the transmission link.
  • signals for switching off the torque tracking can be the signals of a suitable stop detection in the clutch actuator. It is e.g. possible that the stop detection can react to a soli-actual deviation or the like that the clutch actuator cannot compensate, which is then to be interpreted as an indication of an inflation of the transmission link.
  • FIG. 1 A temperature dependency of the kinematic toughness is shown graphically in FIG.
  • the diagram shows the kinematic viscosity of a predetermined brake fluid (ATE DOT4).
  • ATE DOT4 a predetermined brake fluid
  • the transmission link according to the invention advantageously makes it possible to prevent the transmission link from being inflated by at least temporarily switching off the torque tracking as a function of at least one specific signal.
  • the flowed through components of the transmission path each represent quasi a throttle and / or an orifice.
  • the pressure drop due to the flow resistance results in a laminar flow from the following equation:
  • ⁇ p (k throttle • f - V + k Blendel - V 2 ) - ⁇ [bar / 100]
  • V volume flow [mm 3 / s]
  • p density of the fluid [kg / mm 3 ]
  • Limit Kor os set maximum 70mm '3 Volume flow maximum 40000mm 3 / s

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Abstract

Es wird eine Übertragungsstrecke zum Ansteuern einer drehmomentübertragenden Kupplung eines Fahrzeuges vorgeschlagen, bei der eine Momentennnachführung bei der Kupplung in Abhängigkeit von wenigstens einem Signal zumindest zeitweise abschaltbar ist.

Description

Übertraqunqsstrecke zum Ansteuern einer Kupplung
Die Erfindung betrifft eine Übertragungsstrecke zum Ansteuern einer drehmomentübertragenden Kupplung eines Fahrzeuges.
Übertragungsstrecken sind aus der Fahrzeugtechnik hinreichend bekannt. Üblicherweise werden hydraulische Übertragungsstrecken verwendet, welche im wesentlichen einen Geberzylinder und einen Nehmerzylinder umfassen. Der Geberzylinder ist mit einem Betätigungspedal verbunden und der Nehmerzylinder dient als Betätigungsorgan für die Kupplung eines Fahrzeuges.
Es hat sich gezeigt, dass beispielsweise Druckverluste in der Übertragungsstrecke zumeist stark von der Viskosität des Fluids und damit von der Temperatur der Fluidsäule abhängen. Dabei ist es möglich, dass ein sogenanntes Aufpumpen der Übertragungsstrecke z.B. über das Nachsaugventil an dem Geberzylinder erfolgen kann.
Insbesondere das Aufpumpen einer Übertragungsstrecke führt bei einer sogenannten SAC-Kupplung zu erheblichen Komforteinbussen. Bei einer konventionellen Kupplung kann dagegen der Zentralausrücker der Übertra-gungsstrecke oder auch die Kupplung selbst beschädigt werden, welches unbedingt vermieden werden sollte.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Übertragungsstrecke der vorgenannten Gattung anzugeben, bei der insbesondere ein Aufpumpen vermieden wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.
Um ein Aufpumpen der Übertragungsstrecke zu vermeiden, kann bei der erfindungsgemäßen Übertragungsstrecke vorgesehen sein, dass eine Momentennachführung bei der Kupplung zumindest zeitweise abgeschaltet wird. Die Abschaltung der Momentennachführung kann bevorzugt in Abhängigkeit von wenigstens einer geeigneten Signalgröße erfolgen. Dies deshalb, weil eine Abschaltung der Momentennachführung unabhängig von der Streckenauslegung nicht unbedingt erwünscht ist.
Im Rahmen einer vorteilhaften Weiterbildung der vorliegenden Erfindung kann vorgesehen sein, dass in Abhängigkeit z. B. der Außentemperatur. die Momentennachführung beendet bzw. unterbrochen wird. Dazu kann vorzugsweise ein geeigneter Temperatursensor oder dergleichen verwendet werden. Beispielsweise kann bei einer Außentemperatur von weniger als - 15° C die Momentennachführung unterbrochen werden. Dabei hat sich gezeigt, dass eventuelle Längenänderungen durch den anschließenden Schnüffelvorgang sofort wieder kompensiert werden. Diese Vorgehensweise kann jedoch nur durchgeführt werden, wenn entsprechende Temperatursignale zur Verfügung stehen, wie dies bei der erfindungsgemäßen Übertragungsstrecke durch den Einsatz des Temperatursensors ermöglicht wird.
Die Temperatursignale können beispielsweise in der Getriebesteuerung hinterlegt werden, um auf diese je nach Bedarf zurückgreifen zu können. Vorzugsweise können die Signale in einem sogenannten CAN-BUS der Getriebesteuerung oder dergleichen gespeichert werden. Es ist auch möglich, dass die gewonnenen Temperatursignale auf andere Art und Weise gespeichert und auch bearbeitet werden, um diese Signale für die Abschaltung der Momentennachführung geeignet zu verwenden.
Als Temperatursensor kann bevorzugt ein in den Kupplungsaktor integrierter Temperatursensor verwendet werden. Besonders vorteilhaft ist es, wenn ein sogenannter NTC-Sensor oder dergleichen verwendet wird. Bei einem NTC-Sensor wird ein negativer Temperaturkoeffizient verwendet. Dieser kann vorzugsweise eingesetzt werden, um die Lufttemperatur im Bereich des Bürstenträgers zu ermitteln. Es ist auch möglich, dass andere geeignete Sensoren verwendet werden.
Gemäß einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung kann vorgesehen sein, dass der verwendete Sensor nach einer längeren Standzeit zumindest als Startwert eine Temperatur im Bereich des Kupplungsaktors verwendet. Beispielsweise kann eine relativ niedrige Temperatur als Hinweis auf eine niedrige Außentemperatur gewertet werden. In jedem Fall sollte auch die Nachlaufzeit, in der die Temperaturen ermittelt werden, verlängert werden, damit die erhaltenen Signale möglichst fehlerfrei sind.
Die Verwendung dieses integrierten Temperatursensors hat gegenüber anderen Sensoren den Vorteil, dass auf zusätzliche externe Sensoren verzichtet werden kann.
Eine andere vorteilhafte Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung kann vorsehen, dass als Signale zum Abschalten der Momentennachführung die Signale einer Reibwert- und/oder einer Greifpunktadaption oder dergleichen verwendet werden. Dabei kann z.B. ein Vergleich der Momentanwerte mit den Langzeitwerten durchgeführt werden. Es hat sich gezeigt, dass ein Aufpumpen der Ubertragungsstrecke meist zu einer positiven Längenänderung führt. Dadurch ergibt sich eine Verschiebung der Stellmomentenkennlinie hinsichtlich größerer Werte. Eine derartige Verschiebung kann wesentlich stärker und auch schneller als eine Fluidausdehnung in der hydraulischen Ubertragungsstrecke sein. Deshalb kann die Verschiebung der Stellmomentenkennlinie relativ gut von einer Fluidausdehnung unterschieden werden. Auf diese Weise kann erkannt werden, dass schnell und starke Verschiebungen der Stellmomentenkennlinie in positiver Richtung ausschließlich durch ein Aufpumpen der Ubertragungsstrecke ermöglicht werden.
Eine weitere Möglichkeit Signale zum Abschaltung der Momentennachführung zu berücksichtigen, können die Signale einer geeigneten Anschlagserkennung bei dem Kupplungsaktor sein. Es ist z.B. möglich, dass die Anschlagserkennung auf eine Soli-Ist- Abweichung oder dergleichen reagieren kann, die der Kupplungsaktor nicht ausregeln kann, welches dann als ein Hinweis auf ein Aufpumpen der Ubertragungsstrecke zu werten ist.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Zeichnung, welche nachfolgend näher erläutert wird.
In Figur 1 ist beispielhaft eine Temperaturabhängigkeit der kinematischen Zähigkeit graphisch dargestellt. In dem gezeigten Diagramm ist die kinematische Zähigkeit von einer vorbestimmten Bremsflüssigkeit (ATE DOT4) gezeigt. Mit der erfindungsgemäßen Ubertragungsstrecke wird es in vorteilhafter Weise ermöglicht, ein Aufpumpen der Ubertragungsstrecke zu verhindern, in dem die Momentennachführung in Abhängigkeit von wenigstens einem bestimmten Signal zumindest zeitweise abgeschaltet wird.
Es hat sich gezeigt, dass ein grundsätzlicher Verzicht auf die Momentennachführung nicht angestrebt werden sollte, welches durch die nachfolgende Rechnung gezeigt wird.
Zunächst wird der Druckabfall in der Leitung mit dem Durchflusswiderstand multipliziert und mit dem Volumenstrom gleichgesetzt, wobei gilt:
Durchflusswiderstand = Viskosität * einer Konstanten
Die durchströmten Komponenten der Ubertragungsstrecke stellen jeweils quasi eine Drossel und/oder eine Blende dar. Der Druckabfall aufgrund der Durchflusswiderstände ergibt sich daher bei einer laminaren Strömung aus der folgenden Gleichung:
Δp = ( k Drossel •f - V + kBlendel - V2) - σ [bar/100]
hierbei ist:
V : Volumenstrom [mm3/s] p: Dichte des Fluids [kg/mm3]
v: kinematische Zähigkeit des Fluids [mm2/s]
korossβi: Konstante, in die die Geometrie des durchströmten Drosselbereichs einfließt
kBiende: Konstante, in die die Geometrie des durchströmten Blendenbereichs einfließt
Für eine sehr kurze Ubertragungsstrecke ohne Blendencharakteristik ergeben sich z.B. für -20°C folgende Werte:
Grenzwert Korossei = maximal 70mm'3 Voumenstrom maximal 40000mm3/s
Zähigkeit des Fluids ca. 200mm2/s Dichte des Fluids ca. 1 ,075x10"6 kg/mm3
Dabei hat sich gezeigt, dass insbesondere Druckverluste in der Leitung der Ubertragungsstrecke von ca. 6 bar auftreten. Damit wird der zulässige Grenzwert überschritten, der je nach Kupplungsauslegung etwa bei 4,5 bar liegt. Es ist zu beachten, dass noch weitere Durchflusswiderstände der anderen Komponenten hinzuaddiert werden müssen. Des weiteren sind höhere Werte bei der Viskosität mit zunehmender Wasseraufnahme zu erwarten.
Insgesamt ergibt sich daraus, dass eine Abschaltung der Momentennachführung unabhängig von der Auslegung der Ubertragungsstrecke nicht unbedingt durchgeführt werden sollte. Der in der Zeichnung dargestellte Verlauf der Viskosität in Abhängigkeit der Temperatur zeigt, dass es besonders vorteilhaft ist, diese vorgesehene Abschaltung der Momentennachführung in Abhängigkeit von Temperatursignalen durchzuführen, um somit eine optimale Auslegung der erfindungsgemäßen Ubertragungsstrecke zu erreichen.
Die mit der Anmeldung eingereichten Patentansprüche sind Formulierungsvorschläge ohne Präjudiz für die Erzielung weitergehenden Patentschutzes. Die Anmelderin behält sich vor, noch weitere, bisher nur in der Beschreibung und/oder in den Zeichnungen offenbarte Merkmalskombinationen zu beanspruchen.
In Unteransprüchen verwendete Rückbeziehungen weisen auf die weitere Ausbildung des Gegenstandes des Hauptanspruches durch die Merkmale des jeweiligen Unteranspruches hin; sie sind nicht als ein Verzicht auf die Erzielung eines selbständigen, gegenständlichen Schutzes für die Merkmalskombinationen der rückbezogenen Unteransprüche zu verstehen.
Da die Gegenstände der Unteransprüche im Hinblick auf den Stand der Technik am Prioritätstag eigene und unabhängige Erfindungen bilden können, behält die Anmelderin sich vor, sie zum Gegenstand unabhängiger Ansprüche oder Teilungserklärungen zu machen. Sie können weiterhin auch selbständige Erfindungen enthalten, die eine von den Gegenständen der vorhergehenden Unteransprüche unabhängige Gestaltung aufweisen.
Die Ausführungsbeispiele sind nicht als Einschränkung der Erfindung zu verstehen. Vielmehr sind im Rahmen der vorliegenden Offenbarung zahlreiche Abänderungen und Modifikationen möglich, insbesondere solche Varianten, Elemente und Kombinationen und/oder Materialien, die zum Beispiel durch Kombination oder Abwandlung von einzelnen in . Verbindung mit den in der allgemeinen Beschreibung und Ausführungsformen sowie den Ansprüchen beschriebenen und in den Zeichnungen enthaltenen Merkmalen bzw. Elementen oder Verfahrensschritten für den Fachmann im Hinblick auf die Lösung der Aufgabe entnehmbar sind und durch kombinierbare Merkmale zu einem neuen Gegenstand oder zu neuen Verfahrensschritten bzw. Verfahrensschrittfolgen führen, auch soweit sie Herstell-, Prüf- und Arbeitsverfahren betreffen.

Claims

Patentansprüche
1. Ubertragungsstrecke zum Ansteuern einer momentübertragenden Kupplung eines Fahrzeuges, dadurch gekennzeichnet, dass eine Momentennachführung bei der
Kupplung in Abhängigkeit von wenigstens einem vorbestimmten Signal zumindest zeitweise abschaltbar ist.
2. Ubertragungsstrecke nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Signale zumindest eines Temperatursensors berücksichtigbar sind.
3. Ubertragungsstrecke nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Temperatursensor ein in einem Kupplungsaktor integrierter NTC-Sensor vorgesehen ist.
4. Ubertragungsstrecke nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatursignale des Sensors in der Getriebesteuerung des Fahrzeuges speicherbar sind.
5. Ubertragungsstrecke nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatursignale in einem CAN-BUS der Getriebesteuerung hinterlegbar sind.
6. Ubertragungsstrecke nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Sensor nach einer längeren Standzeit zumindest als Startwert die Temperatur im Bereich des Kupplungsaktors vorgesehen ist.
7. Ubertragungsstrecke nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Abschalten der Momentennachführung die Signale einer Reibwert- und/oder einer Greifpunktadaption berücksichtigbar sind, wobei ein Vergleich der Momentanwerte mit den Langzeitwerten durchführbar ist.
8. Ubertragungsstrecke nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Abschalten der Momentennachführung die Signale einer Anschlagserkennung des Kupplungsaktors berücksichtigbar sind.
9. Ubertragungsstrecke nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Anschlagserkennung eine Soli-Ist-Abweichung vorgesehen ist.
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